Các định luật bảo toàn trong hóa học pdf

Cuốn tài liệu "Bài tập có đáp án chi tiết về định luật bảo toàn điện tích môn hóa học lớp 11" do sachhoc.com sưu tầm tổng hợp, nhằm cung cấp cho các tài liệu hay cung với chủ điểm kiến thức trọng tâm, đề thi, bài tập để học tốt, và đạt điểm cao trong các bài kiểm tra môn Hóa học lớp 11. Các em xem chi tiết file bên dưới và tải bản đầy đủ để ôn thi học tốt môn Hóa học lớp 11.

Tham khảo thêm: Bài tập trắc nghiệm chương 7 và 8 môn hóa học lớp 11 phần 1
Tham khảo thêm: Bài tập có đáp án chi tiết về sự điện li môn hóa học lớp 11
Tham khảo thêm: Bài tập có đáp án chi tiết về phản ứng oxi hóa khử môn hóa học lớp 11
Tham khảo thêm: Bài tập trắc nghiệm có đáp án về ancol phenol môn hóa học lớp 11
Tham khảo thêm: Bài tập trắc nghiệm có đáp án về ancol phenol trong các đề thi đại học môn hóa học

CLICK LINK DOWNLOAD TÀI LIỆU TẠI ĐÂY.

Các định luật bảo toàn trong hóa học pdf
7
Các định luật bảo toàn trong hóa học pdf
156 KB
Các định luật bảo toàn trong hóa học pdf
0
Các định luật bảo toàn trong hóa học pdf
33

Các định luật bảo toàn trong hóa học pdf

Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu

Để tải xuống xem đầy đủ hãy nhấn vào bên trên

hóa học toán học sinh học vật lý môi trường

Phương pháp áp dụng định luật bảo toàn I - Nội dung Trong phản ứng oxi hóa - khử, số mol electron mà chất khử cho đi bằng số mol electron mà chất oxi hóa nhận về. - Sử dụng cho các bài toán có phản ứng oxi hóa - khử, đặc biệt là các bài toán có nhiều chất oxi hóa, nhiều chất khử. - Trong một phản ứng hoặc một hệ phản ứng, cần quan tâm đến trạng thái oxi hóa ban đầu và cuối của một nguyên tử mà không cần quan tâm đến các quá trình biến đổi trung gian. - Cần kết hợp với các phương pháp khác như bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố để giải bài toán. - Nếu có nhiều chất oxi hóa và nhiều chất khử cùng tham gia trong bài toán, ta cần tìm tổng số mol electron nhận và tổng số mol electron nhường rồi mới cân bằng. II - Bài tập áp dụng Bµi 1. Để m (g) bột sắt ngoài không khí một thời gian thu được12 gam hỗn hợp các chất rắn FeO, Fe3O4, Fe2O3, Fe. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịch HNO3 loãng thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của m là A. 5,04 gam B. 10,08 gam C. 15,12 gam Hướng dẫn giải. nFe = ; ; nNO giải phóng = 0,1 mol - Chất khử là Fe: - Chất oxi hóa gồm O2 và HNO3 : Smol e- Fe nhường = Sne- chất oxi hóa (O2, ) nhận: D. 20,16 gam Þ m = 10,08 (g). Đáp án B. Bµi 2. Hòa tan hoàn toàn 17,4 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy thoát ra 13,44 lít khí. Nếu cho 34,8 gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO4 dư, lọc lấy toàn bộ chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 nóng dư thì thu được V lít khí NO2 (đktc). Giá trị V là A. 11,2 lít B. 22,4 lít C. 53,76 lít D. 76,82 lít Hướng dẫn giải. Al, Mg, Fe nhường e, số mol electron này chính bằng số mol e Cu nhường khi tham gia phản ứng với HNO3. Số mol electron mà H+ nhận cũng chính là số mol electron mà HNO3 nhận. 17,4 gam hỗn hợp H+ nhận 1,2 mol e. Vậy 34,8 gam số mol e mà H+ nhận là 2,4 mol. Đáp án C Bµi 3. Hòa tan hoàn toàn 28,8 gam kim loại Cu vào dung dịch HNO3 loãng, tất cả khí NO thu được đem oxi hóa thành NO2 rồi sục vào nước có dòng oxi để chuyển hết thành HNO3. Thể tích khí oxi ở đktc đã tham gia vào quá trình trên là A. 5,04 lít B. 7,56 lít C. 6,72 lít D. 8,96 lít Hướng dẫn giải. Ta nhận thấy, Cu nhường electron cho HNO3 tạo thành NO2, sau đó NO2 lại nhường cho O2. Vậy trong bài toán này, Cu là chất nhường, còn O2 là chất nhận electron. Cu - 2e ® Cu2+ 0,45 0,9 O2 + 4e ® 2O2x 4x 4x = 0,9 Þ x = 0,225 Þ = 0,225.22,4 = 5,04 lít Đáp án A Bµi 4. phần bằng nhau : Chia m gam hỗn hợp 2 kim loại A, B có hóa trị không đổi thành 2 - Phần 1 tan hết trong dung dịch HCl, tạo ra 1,792 lít H2 (đktc). - Phần 2 nung trong oxi thu được 2,84 g hỗn hợp oxit. Giá trị của m là A. 1,56 gam B. 2,64 gam C. 3,12 gam D. 4,68 gam Hướng dẫn giải. A,B là chất khử, H+ (ở phần 1) và O2 (ở phần 2) là chất oxi hóa. Số mol e- H+ nhận bằng số mol O2 nhận 2H+ + 2.1e- ® H2 0,16 ............ 0,08 O2 + 4e ® 2O2- 0,04 ...... 0,16 Þ mkl phần 2 = moxit - mO = 2,84 - 0,04.32 = 1,56 gam. m = 1,56.2 = 3,12 gam. Đáp án C Bµi 5. Chia 38,6 gam hỗn hợp gồm Fe và kim loại M có hóa trị duy nhất thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1: Tan vừa đủ trong 2 lít dung dịch HCl thấy thoát ra 14,56 lít H2 (đktc). - Phần 2: Tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 loãng nóng thấy thoát ra 11,2 lít khí NO duy nhất (đktc) a. Nồng độ mol/l của dung dịch HCl là A. 0,45 M B. 0,25M C. 0,55 M D. 0,65 M b. Khối lượng hỗn hợp muối clorua khan thu được khi cô cạn dung dịch sau phản ứng ở phần 1 là A. 65,54 gam B. 65,45 gam c. %m của Fe trong hỗn hợp ban đầu là C. 55,64 gam D. 54,65 gam A. 30,05 % B. 50,05 % C. 50,03 % D. Kết quả khác d. Kim loại M là A. Mg B. Fe C. Al Hướng dẫn giải. a. = 0,65 (mol) Þ nH = 1,3 mol Þ nHCl = nH = 1,3 mol CM = 0,65M. Đáp án D b. mmuối = mKl + Trong đó mmuối = 19,3 + 1,3.36,5 = 65,45 gam ? Đáp án B c. áp dụng phương pháp bảo toàn e: - Phần 1: Fe - 2e 0,2 M Fe2+ ® ........ 0,4 ........... - ae ® 0,2 Ma+ .... 2H+ + 2e ® H2 1,3 ........... 0,65 - Phần 2: Fe - 3e M - N+5 + ae 3e ® ® ® Fe3+ Ma+ N+2 (NO) D. Cu 1,5 0,5 x = 0,2, ay = 0,9 Þ nFe = 0,2 Þ %mFe = Đáp án C d. Đáp án D Bµi 6. Hòa tan hoàn toàn 17,4 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy thoát ra 13,44 lít khí. Nếu cho 8,7 gam hỗn hợp tác dụng dung dịch NaOH dư ® 3,36 lít khí. Vậy nếu cho 34,8 gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO4 dư, lọc lấy toàn bộ chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 nóng dư thì thu được V lít khí NO2. Các khí đều được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Thể tích khí NO2 thu được là A. 26,88 lít B. 53,70 lít C. 13,44 lít Hướng dẫn giải. 2Al + 6HCl ® AlCl3 + 3H2 ® MgCl2 + H2 Mg + HCl Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2 Đặt số mol Al, Mg, Fe trong 17,4 gam hỗn hợp là x, y, z Trong 34,7 gam hỗn hợp : nAl = 0,4; nMg = 0,3; nFe = 0,3 2Al + 3CuSO4 ® Al2(SO4)3 + 3Cu Mg + CuSO4 ® MgSO4 + Cu D. 44,8 lít Fe + CuSO4 ® FeSO4 + Cu Cu + 4HNO3 ® Cu(NO3)2 + 2NO2 + H2O áp dụng định luật bảo toàn electron - Al, Mg, Fe là chất khử, nhường electron Cu2+ nhận e từ các kim loại sau đó lại nhường cho HNO3 - HNO3 là chất oxi hoá, nhận electron N+5 + 1e ® N+4 (NO2) a .................... a Þ a = 2,4 Þ Đáp án A Bµi 7. Cho tan hoàn toàn 3,6 gam hỗn hợp gồm Mg và Fe trong dung dịch HNO3 2M, thu được dung dịch D, 0,04 mol khí NO và 0,01 mol N2O. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH lấy dư, lọc và nung kết tủa đến khối lượng thu được m gam chất rắn. a. Giá trị của m là A. 2,6 gam B. 3,6 gam C. 5,2 gam D. 7,8 gam b. Thể tích HNO3 đã phản ứng là A. 0,5 lít B. 0,24 lít C. 0,26 lít 0,13 lít Hướng dẫn giải. a. - HNO3 là chất oxi hoá N+5 + 3e NO 0,12 ........ 0,04 (mol) D. 2N+5 + 8e 2N+1 (N2O) 0,08 ....... 0,02 ... 0,01 (mol) - Mg và Fe là chất khử. Gọi x, y là số mol Mg và Fe trong hỗn hợp Mg - 2e Mg+2 x .........2x (mol) Fe - 3e y ...... 3y (mol) Fe+3

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG HÓA HỌCTài liệu này đi kèm với bài học tương ứng trên lớp offline, để nắmvững nội dung bài giảng bạn cần xem lại chi tiết và làm đầy đủ bàitập tự luyệnTất nhiên rồi, bạn không thể giải các bài tập hóa mà không sử dụng đến những định luật bảo toàn thần kìtưởng chừng như rất đơn giản. Tuy nhiên, nếu bạn biết cách dùng nó như những sự pha chế hợp lý thì bạn sẽcó một thức uống tuyệt hảo hơn bao giờ hết, tất cả những gì gọi là phương pháp đều xuất phát nguyên gốc từcác định luật bảo toàn.A. Định luật bảo toàn khối lượng1. Định nghĩaMột thứ định nghĩ cổ xưa mà các bạn được học đó là: “ Tổng khối lượng các chất trước và sau phản ứngbằng nhau” theo tôi nhớ là vậy và tôi cũng không rõ ai là người phát biểu nó đầu tiên. Tuy nhiên, theo quanđiểm của tôi, ta nên thông hiểu nó bằng một quy ước khác mà tôi gọi là sự giữ nguyên khối lượng các thànhphần. Và tôi sẽ phát biểu nó như sau: “ Trong phản ứng hóa học mà không có sự phóng xạ, khối lượng cácthành phần nguyên tố trước và sau phản ứng là không đổi ”Một ví dụ khá đơn giản để các bạn hình dung, ta sẽ xét chuỗi phản ứng sauFeMgCu(NO3 )2  Fe(NO3 )2  Mg(NO3 ) 2Định nghĩa cũ sẽ khiến bạn bảo toàn cả phần nitrat chỉ mang bản chất của “kẻ qua đường” và định nghĩa mớinói với bạn rằng: Hãy chỉ bảo toàn cho phần kim loại thôi !2. Dấu hiệuKhi nào thì BTKL, nhiều bạn vẫn làm mà đôi khi chẳng hiểu vì sao, như thế nào, nguyên nhân do các bạn cóphản xạ hoặc trường hợp xấu là học thuộc.Nói vòng vo thế thôi chứ đường chỉ vết của định luật này rất đơn giản: “ Đề bài cho dữ kiện về khối lượngmà không quy đổi được ra số mol”. Đó có thể là một con số, cũng có thể là những biểu thức có ẩn như ( m +2,97), (19m + 19,98) chẳng hạn, …3. Sự kết hợp chungĐể giải quyết một bài toán hay, tuy đây là một định luật lớn nhưng thật khó để có một sự dễ dàng nếu takhông dùng nó với những định luật khác mà tiêu biểu là Bảo toàn nguyên tố, Bảo toàn electron hay Bảo toànđiện tích.Sẽ không có một lý thuyết tổng quan nào bộc bạch được hết những điều này, chúng ta cần bắt đầu đi từnhững sự thị giáo nhỏ nhất.Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Fe, 0,08 mol FeO trong 15,12m gam dung dịch HNO3 vừa đủthu được dung dịch Y và m gam khí NO. Dung dịch Y phản ứng tối đa với 0,31 mol NaOH. Giá trị của m làA.0,75B.2,25C.1,5D.2,1Nhận biết: Cho dữ kiện 15,12m và m hoàn toàn không đổi về khối lượng đượcBảo toàn cái gì: Rõ ràng phần muối có chưa y nguyên lượng sắt ban đầu nên ta gạt bỏ Fe và nó chỉ là “kẻqua đường”Biểu thức còn lạimO/X  mHNO3  m NO  /Y  m NO  mH2O  3 0,08.16m15,12mn NaOH  0,31?115,12m15,12m 0,08.16  15,12m  0,31.62  m .18Bảo toàn nguyên tố H: n H2O  n HNO3 263.263.2 m  1,5 gamCâu hỏi này trông vậy nhưng không hề dễ, đó là sự thật bạn có thể kiểm chứng. Tiếp tục ta sẽ phân tích sâuhơn với câu hỏi xuyên suốt mà tôi muốn các bạn suy nghĩ: Bảo toàn khối lượng thành phần nào ?Ví dụ 2: Cho m gam bột Fe vào 200 ml dung dịch chứa hai muối AgNO3 0,15M và Cu(NO3)2 0,1M, saumột thời gian thu được 3,84 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch X. Cho 3,25 gam bột Zn vào dung dịch X,sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,895 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch Y. Giá trị của m làA. 0,560.B. 2,240.C. 2,800.D. 1,435.(Trích đề minh họa BGD năm 2015)Xuyên suốt cả quá trình chỉ có sự tranh chấp của kim loại với nhau, và dĩ nhiên nitrat ở đây cũng chỉ là “kẻqua đường”, như vậy ta sẽ bảo toàn khối lượng cho phần kim loạiKim lo¹i ®i vµo  Kim lo¹i ®i ra 3,84  3,895  KL/ddFe, Ag, Cu, ZnBây giờ ta sẽ kết hợp định luật bảo toàn điện tíchn( )/dd  n NO   0,073Và dĩ nhiên con số này chưa đáp ứng được hết lượng kẽm ta cho vào  n KL/dd  0,035 m  0,03.108  0,02.64  (0,05  0,035).65  3,84  3,895  m  2,24 gamĐề thi THPTQG năm 2016 tiếp tục khai thác dạng câu hỏi này, các bạn sẽ được thử sức trong phần bài tậptự luyện.Ví dụ 3: Cho hỗn hợp X gồm axit đơn chức A và axit hai chức B đều không no, mạch hở, không phânnhánh. Đốt cháy hoàn toàn m gam X (trong đó Oxi chiếm 46% về khối lượng) dẫn toàn bộ sản phẩm cháyvào bình nước vôi trong dư thấy khối lượng bình tăng 28,928 gam. Mặt khác đem m gam hỗn hợp X tácdụng với NaOH dư thu được 16,848 gam muối. Để hidro hóa hoàn toàn m gam X cần 3,4048 lít H2 (đktc).Chọn nhận xét đúng trong các nhận xét sauA. Phần trăm khối lượng của A trong hỗn hợp là 32,5%B. A là CH  C  COOHC. B có đồng phân hình họcD. Phân tử khối của B là 132Đặt: nCO  x; n H O  y22Thế thì: 44x  18y  23,216Mặt khác, số mol NaOH đã phản ứng chính là 2 lần số mol O trong X m  16,848  22.m.0,46 m  12,8  n COO  0,1842.16Khối lượng O trong hỗn hợp đầu chiếm 46% tức là khối lượng C và H chiếm 54% 12x  2y  0,54m  6,912x  0,52Giải hệ: y  0,336Ta nhận thấy như sau: nCO  n H O  0,184  nCOOH22Mà cả A và B không no tức là số liên kết  của chúng không nhỏ hơn 2 và 3Như vậy: nCO  n H O  nA  2n B  nCOOH  A, B đều chứa đúng 1 nối đôi C=C trong phân tử22a  2b  0,184 a  0,12a  b  0,152b  0,032CH  CH  COOHC A  3  2C B  5 HOOC  C3 H 4  COOHÉp số C: 0,12.CA  0,032.CB  0,52  4. Tăng giảm khối lượngĐây có thể coi là một biến thể gọn của bảo toàn khối lượng, bạn cần có sự thông hiểu về sự hoán đổi cácnguyên tố một chútTa sẽ phát biểu nó như sau: “ Khối lượng hỗn hợp thay đổi chính bằng sự chênh lệch khối lượng thành phầnnguyên tố đã hoán đổi”Một bài toán kinh điển mà chúng ta được học từ lớp 8 là: “Nhúng thanh sắt vào dung dịch muối đồng, saumột thời gian thấy khối lượng thanh sắt tăng a gam, tính số mol sắt đã phản ứng”. Tôi sẽ không trích dẫn nólại nữa để tránh sự nhàm chán. Ở đây, chênh lệch khối lượng dựa trên sự thay thế của sắt cho đồng ở dungdịch muối.Dấu hiệu: Ta sử dụng tăng giảm khối lượng khi đề bài cho dữ kiện khối lượng và có “kẻ qua đường” thamgia vào các dữ kiện đó.Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 50 gam hỗn hợp X gồm FeO, CuO, Fe3O4 trong dung dịch axit HCl vừa đủ chođến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được dung dịch Y chứa 105 gam muối clorua kim loại. Tính khốilượng kết tủa thu được khi cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dưA.32 gamB.68 gamC.40 gamD.60 gamKL KL  m  2.35,5  16  55O2ClCứ 1 mol nguyên tử O phản ứng sẽ làm khối lượng X tăng 55 gam  nO/X  1  nCl/Y  2Cách 1: Tiếp tục tăng giảm khối lượng1Cl  18,5  1OH  m  105  18,5.2  68 gamCách 2: Cộng khối lượng các thành phần m  mKL/X  mOH  mKL/X  17.nCl/Y  50  1.16  17.2  68 gamTương tự như vậy là bài tập về sự thế chỗ Halogen mà các bạn sẽ được làm quen trong phần bài tập tự luyệnLiên hệ: Phản ứng với axit loãng (HCl, H2SO4 loãng) chỉ tạo ra sắt (II) khin Fe3  2nFe2 hay n FeO  n Fe O  n Fe O3423Một hệ thức đơn giản giúp định hình và giải nhanh các bài tập điển hìnhB. Bảo toàn nguyên tốTrong một phản ứng hóa học mà không có sự phóng xạ, số mol mỗi nguyên tố trước và sau phản ứng khôngđổi. Đó là định nghĩa tôi muốn các bạn ghi nhớ.Đây là một định luật mạnh và rộng, ta có thể dùng nó mọi lúc mọi nơi đặc biệt là ở các bài toán vô cơ, cònvới hữu cơ do số nguyên tố hạn hẹp nên chủ yếu nguyên tử O được bảo toàn do nó tham gia nhiều vào cácnhóm chức cùng sự hiện diện ở các sản phẩm cháy.Trước tiên ta cần có một chút gợi nhớ về sự đặc biệt của nguyên tố trong hỗn hợp qua bài toán sauVí dụ 5: Nung m gam hỗn hợp KClO3 và KMnO4 thu được chất rắn Y và O2, biết KClO3 phản ứng hết, cònKMnO4 còn dư một phần, trong Y có 0,894 gam KCl chiếm 8,132% theo khối lượng, trộn lượng O2 trên vớikhông khí theo tỉ lệ 1:3 trong bình kín ta thu được hỗn hợp khí Z, cho vào bình 0,528 gam Cacbon rồi đốtcháy hết thì thu được hỗn hợp khí T gồm N2, O2, CO2 trong đó CO2 chiếm 22,92% về thể tích. Giá trị gầnnhất của m làA. 11,96B. 12,40C. 12,53D. 12,12Bảo toàn C: n T 0,5280,894 0,192  n O  0,048  m  32.0,048  12,53 gam212.22,92%0,08132Một số ví dụ tổng hợpVí dụ 6: Cho m gam hỗn hợp H gồm NaHCO3, Fe2O3, ZnO, MgCO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO424,5% thu được dung dịch X chứa (m + 37,24) gam muối, 193,08 gam H2O và có khí CO2 thoát ra. Dungdịch X tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thì xuất hiện 139,8 gam kết tủa. Biết phân tử khối trung bình của Hbằng 94,96. Phần trăm khối lượng Fe2O3 trong H gần nhất vớiA. 27%B. 25%C. 28%D. 34%nBaSO4  0,6  nH2SO4  mdd H2SO4  240 gam193,08  240.(1  0,245) 0,6618 0,12 n H2O t¹o thµnh  n NaHCO3Bảo toàn khối lượng: 0,6.98  37,24  0,66.18  12.nCO2  nCO2  0,22  nMgCO3  0,1Bảo toàn nguyên tố: nO/H2O  0,66  nO/oxit  0,22  nO/oxit  0,44n Fe2O3  0,08 %m Fe2O3  27%n ZnO  0,2Ví dụ 7: Nung nóng m gam hỗn hợp H gồm Cu, Cu(NO3)2, Fe, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, thu được hỗn hợp rắnX và 8,96 lít khí Z (đktc). Cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch HNO3 dư, thu được 4,032 lít khí NO (đktc,sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cho lượng dư dung dịch NaOH vào Y được kết tủa T. Nung Ttrong không khí đến khối lượng không đổi được 41,6 gam rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trịcủa m làA. 55,68B. 58,88C. 54,56D. 60,000,18.3 0,27Z là NO2, số mol O cần “ném” vào hỗn hợp X để “bão hòa” hóa trị là2 m  41,6  0,27.16  0,4.46  55,68 gamVí dụ 8: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na, K, Ba, Al vào nước được dung dịch X và 8,512 lít H2(đktc). Cho X phản ứng với 200 ml dung dịch H2SO4 1,25M và HCl 1M thu được 24,86 gam kết tủa và dungdịch Y chỉ chứa các muối clorua và sunfat trung hòa. Cô cạn Y được 30,08 gam chất rắn khan. Phần trămkhối lượng của Ba có trong hỗn hợp ban đầu làA. 44,16%B. 60,04%C. 35,25%D. 48,15%Cứ 1 nguyên tử H đi ra tương ứng với 1 nhóm –OH được tạo thành, và con số đó là:8,512.2  0,76 , cần lưu22,4ý ta đang tính cả –OH trong Al(OH)4 Một cách diễn giải của việc bảo toàn nguyên tố trong phân tử H2OPhân bố 0,7 mol H+: 0,7  0,76  3nAl(OH)  nAl(OH)  0,02  nBaSO  0,1334 m  30,08  0,1.233  0,02.27  0,25.96  0,2.35,5  22,82  %m Ba  60,04% .C. Định luật bảo toàn điện tíchĐây là một định luật mà khi nói tới nó thực sự ta không có gì để nói cả, nhưng tôi sẽ cố gắng khai thác đầyđủ các vấn đề xoay quanh định luật nàyn()n( )● Hệ quả 1 : Xét trong một dung dịchTrong dung dịch : Tổng giá trị điện tích dương  số mol ion dương = Tổng giá trị điện tích âm  sốmol ion âm.Ví dụ : Dung dịch X có a mol Mg2+, b mol Na+, c mol SO4 2  , d mol NO3  , e mol Cl  . Tìm mối quan hệvề số mol của các ion trong X.Theo hệ quả 1 của định luật bảo toàn điện tích, ta có :2.n Mg2  1.n Na  2.nSO 2  1.nNO   1.nCl  2a  b  2c  d  e43● Hệ quả 2 : Xét trong một phản ứngTrong phản ứng trao đổi: Tổng giá trị điện tích dương  số mol ion dương phản ứng = Tổng giá trị điệntích âm  số mol ion âm phản ứng.Ví dụ 9: Cho từ từ V lít dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 1M và KHCO3 0,5M đếnkhi không còn khí thoát ra thì dừng lại. Tính V.Theo giả thiết, ta cónCO 2  n Na2CO3  1.0,1  0,1 mol; n HCO   n KHCO3  0,5.0,1  0,05 mol.33Bản chất phản ứng là ion H+ tác dụng hoàn toàn với các ion CO32  và HCO3 , giải phóng khí CO2.Áp dụng hệ quả 2 của định luật bảo toàn điện tích, ta có :1.n H phaûn öùng  1. n HCO   2. n CO 2  0,25 mol  n HCl  n H  0,25 mol330,050,10,25 0,25 lít .1Ví dụ 10: Cho 0,075 mol Fe2O3 phản ứng hoàn toàn với 150 ml dung dịch HCl aM. Tính a.Theo bảo toàn nguyên tố O, ta có : nO2  3n Fe2O3  3.0,075  0,225 mol. Vdd HCl 1M Fe2O3 phản ứng với HCl tạo ra FeCl3. Như vậy, ion O2  trong Fe2O3 đã được thay thế bằng ion Cl  nên1.nCl  2.nO2  2.0,225  0,45 mol.Suy ra : n HCl  nCl  0,45 mol  [HCl]  0,45:0,15  3MPhương pháp bảo toàn điện tích là phương pháp giải bài tập hóa học sử dụng các hệ quả của định luậtbảo toàn điện tích.Kết luận: Bản chất phản ứng trên là 2H + 1O = H2O, đây là tiền đề cho phương trình liên hệ mol H+ trongphương pháp bảo toàn eVà đồng thời đó cũng là bản chất của quá trình phản ứng của muối với axit HCl, H2SO4 loãng trong cácphản ứng điều chế Cl2 trong phòng thí nghiệm.Từ những phân tích nêu trên ta sẽ đánh trống lảng sang chủ đề này một chút- Với các muối có 1 kim loại trong thành phần nguyên tố thì số mol Cl2 sinh ra bằng số mol H2O tạo thànhhay chính là số mol O trong muối ban đầuKClOx  2xHCl  KCl  xCl2  xH2O- Trong khi đó, muối có từ 2 nguyên tố kim loại trong thành phần thì kẻ lạ mặt sẽ lấy đi một ít Cl làm củariêng5KMnO4  8HCl  KCl  MnCl2  Cl2  4H2O2Và như vậy nếu đề bài cho ta một hỗn hợp các muối với sự ưu thế của loại thứ nhất thì công thức sau sẽ rấtcó tác dụngn H O  nCl  1,5.nKMnO224YÊU CẦU: Học sinh phải hiểu và chứng minh được công thức trên, đồng thời nắm được bản chất màta đang nhắc tới, biết linh hoạt xử lý các trường hợp thay thế ion.Một trong những hình thức diễn đạt và thể hiện chuẩn xác nhất của định luật bảo toàn điện tích là các bàitoán mà người ta hướng chúng ta tới xử lý một dung dịch mà trong đó đặc sệt sẽ là việc tăng giảm khốilượng dung dịch hay khối lượng chất tan khi có các tác chất phản ứng với một dung dịch cho sẵn. Cũngtrong một số trường hợp Oxi trong lượng muối bị rút bớt do phản ứng nhiệt phân.Gói gọn lại, xét tới một bài toán rất khó như sau (các ví dụ chưa thể bao quát hết tất cả những trường hợpnhỏ, bạn sẽ được thử sức nhiều hơn ở phần bài tập tự luyện)Ví dụ 11: Hỗn hợp rắn A gồm KClO3 ;Ca(ClO2 )2 ;Ca(ClO3 )2 ;KCl . Nhiệt phân 27,17 gam A sau một thờigian thu được chất rắn B và 2a mol khí X. Cho rắn B tác dụng với dung dịch chứa 0,48 mol HCl, to thu được3a mol khí Y và dung dịch C. Dung dịch C tác dụng tối đa với 220 ml dung dịch K2CO3 0,5M tạo thànhdung dịch D và a mol khí Z. Lượng KCl trong dung dịch D gấp 3 lần lượng KCl trong rắn A. Phần trăm khốilượng của Ca(ClO2)2 trong A làA.19,32%B.25,76%C.12,88%D.9,66%Hỗn hợp đầu không chứa KMnO4Lượng axit dư phản ứng thêm với K2CO3 để tạo a mol CO2Số mol HCl dư là: 2a molThế thì số mol axit phản ứng với phần rắn là: 0,48  2a  n H O  0,24  a  nCl  3a  a  0,0622Thêm nữa, ta có số mol O trong hỗn hợp đầu là:0,24  a  2a.2  0,42  m KCl  m CaCl  27,17  0,42.16  20,452Ta xét đến lượng K2CO3 phản ứng tối đa, có 0,06 mol phản ứng với axit vậy còn 0,05 mol phản ứng với cácchất còn lại mà cụ thể là ion Ca2  , thế thìnCaCl  0,05  nKCl  0,2  nKCl/ D  0,2  0,11.2  0,42  nKCl/ A  0,14  n KClO  0,062n Ca(ClO2 )2  0, 03Giải hệ 2 ẩn còn lại ta có:  %m Ca(ClO )  19,32%2 2n Ca(ClO )  0, 023 2D. Định luật bảo toàn electron3● Trong phản ứng oxi hóa – khử, tổng số mol electron mà các chất khử nhường luôn bằng tổng số molelectron mà các chất oxi hóa nhận.● Đối với những bài tập liên quan đến phản ứng oxi hóa – khử, nếu số mol electron mà chất khử nhường lớnhơn số mol electron mà chất oxi hóa nhận thì chất khử dư và ngược lại.Chất khử dư sẽ bị đẩy ra ngoài trong một số trường hợp, trong phản ứng với HNO3 có một số bài tập đề cậpđến kim loại còn dư lại và dĩ nhiên kim loại yếu nhất trong hỗn hợp mới bị bật bãi khỏi dung dịch.- Phương pháp bảo toàn electron là phương pháp giải bài tập hóa học sử dụng các hệ quả của định luậtbảo toàn electron.Nói về bảo toàn e thì nói đến đêm cũng không thể hết được, có lẽ chúng ta sẽ dồn về bài tập HNO3, H2SO4đặc, nóng, tuy nhiên việc xử lý hỗn hợp trước và sau phản ứng hòa tan (còn gọi là phản ứng chính) sẽ đượcnghiên cứu kĩ nhất trong 2 buổi giảng của bài toán tổng hợp vô cơ. Đó là những gì vậy, có thể là rút bớt Oxicủa hỗn hợp đầu bằng tác nhân có tính khử hoặc sử dụng phản ứng nhiệt phân, có thể dùng các muối haybazo hoặc kim loại phản ứng với dung dịch tạo thành,…. Bây giờ ta chỉ đi vào trung tâm vấn đề.1. Bán phản ứng – điều xảy ra trong phản ứng chính- Viết bán phản ứng là một hình thức diễn đạt tóm tắt quá trình oxi hóa khử, lấy ví dụNO3  3e  4H  NO  2H2OHệ quả: n H  2nO/oxit  2nCO 2  4n NO  12n N  10n N O  10n NH2324Lưu ý: Đây là phương trình liên hệ mol H+ với sản phẩm khử, phương trình bảo toàn nguyên tố O cũng sẽcho chúng ta một hệ quả y hệt như vậy. Vậy nên đừng nhầm lẫn, nếu dùng cái này rồi thì không dùng cáikia.YÊU CẦU: Học sinh phải hiểu được suy luận này và phải cố gắng vận dụng linh hoạt trong từng trườnghợp, không phải lúc nào cũng dùng phương trình liên hệ H+ hay bảo toàn nguyên tố O mà phải biết nhìnnhận- Bán phản ứng với lưu huỳnh: S  4H2O  8H  SO42  6eNhư vậy, một nguyên tử lưu huỳnh sẽ nuốt 4 phân tử nước, nhả ra 8 ion H+, trong khi các thành phần khácăn mất H+ thì S tạo thêm H+, một điểm đặc của nguyên tố này và trường hợp này.Và như vậy, phương trình liên hệ H+ chính thức được hoàn thiện như sau8nS  n H ban ñaàu  2nO/oxit  2nCO 2  4n NO  12n N  10n N O  10n NH3224YÊU CẦU: Học sinh phải hiểu được “điểm đặt” của giá trị 8nS trong biểu thức trênVí dụ 12: Một bình kín chứa 46,54 gam hỗn hợp X gồm Mg, Cu(NO3)2. Thêm vào bình một lượng C rồinung nóng bình (không có không khí) một thời gian thì thấy không còn C dư, thu được hỗn hợp rắn Y và5,152 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm 3 khí đều có phân tử khối lớn hơn 30. Biết số mol nguyên tử N trong Z là0,19. Tính khối lượng rắn Y.A.34,56B.36,52C.30,12D.28,56NO2 0,19 n CO2 ; O2  0,04Khối lượng rắn Y là: 46,54  0,46.16  0,19.14  36,52 gamHỗn hợp Z gồm: Ví dụ 13: Đốt cháy 10,08 gam Mg trong oxi một thời gian thu được 12 gam hỗn hợp rắn X. Mặt khác hòatan hết 15 gam X trong dung dịch HNO3 loãng dư thu được dung dịch Y chứa 82,5 gam muối và hỗn hợpkhí Z gồm N2 và 0,015 mol khí N2O. Số mol HNO3 phản ứng làA.1,23 molB.1,32 molC.1,42 molD.1,28 mol0,525 mol Mg1,25 m gam hỗn hợp sẽ chứa: 0,15 mol OKhối lượng muối là 82,5 gam  n NH  0,064Bảo toàn e, ta có ngay: n N2  0,015  n HNO3  1,23 molVí dụ 14: Nung m gam hỗn hợp A gồm Mg, FeCO3, FeS, Cu(NO3)2 (trong A % khối lượng oxi là 47,818%)một thời gian (muối nitrat bị nhiệt phân hoàn toàn) thì thu được chất rắn B và 11,144 lít hỗn hợp khí gồmCO2, NO2, O2, SO2. B phản ứng hoàn toàn với HNO3 đặc nóng dư (thấy có 0,67 mol HNO3 phản ứng) thu321được dung dịch C và 3,136 lít hỗn hợp X gồm NO2 và CO2 ( d X , không còn khí nào khác). C tácH214dụng hoàn toàn với BaCl2 dư thấy xuất hiện 2,33 gam kết tủa. Biết các khí đo ở đktc, NO2 là sản phẩm khửduy nhất của N+5. Giá trị gần nhất của m làA. 43B. 41C. 40D. 42Cả 4 khí đều chứa 2 nguyên tử ONO2 0,13 n CO / A  0,013CO2 0,01Hỗn hợp X: Ta có: nS/ A  0,01  n H sinh ra theâm  0,08   nH  0,75Mà: n H  2nO/ oxit  2nCO  2n NO  0,75  2.(22m.0,47818 0,01.3  0,4975.2)  0,02  0,26  m  42,16 gam162. Quy đổi sản phẩm phản ứng theo bảo toàn electronChỉ có những con mắt tinh tường nhất mới làm được.Ví dụ 15: Cho 36,76 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, Fe tác dụng vừa đủ với HNO3 thu được dung dịch Y chứahai muối nitrat ( muối có khối lượng phân tử nhỏ chiếm 1/3 về số mol) và 2,016 lít NO (sản phẩm khử duynhất). Phần trăm khối lượng Fe3O4 trong X gần nhất vớiA.50%B.60%C.70%D.80%Hóa trị của Fe trong dung dịch muối là 8/38 3n NO  ne  n Fe/ hh  n Fe  0,10125  %m Fe O  80%3 43Ví dụ 16: Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ thu được hỗn hợp X gồm CO2; CO; H2; H2O. Dẫn X đi qua25,52 gam hỗn hợp Fe3O4 và FeCO3 nung nóng thu được chất rắn Y gồm Fe; FeO; Fe3O4; hơi nước và 0,2mol CO2. Chia Y làm 2 phần bằng nhau- Phần 1: Hòa tan hết trong dung dịch chứa a mol HNO3 và 0,025 mol H2SO4 thu được 0,1 mol khí NO duynhất- Phần 2: Hòa tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch chứa hai muối có số mol bằngnhau và 0,15 mol khí SO2 duy nhất.Giá trị của a là:A.0,4 molB.0,45 molC.0,35 molD.0,50 molNhận xét- Phần 2 không có CO2 thoát ra nên FeCO3 đã bị nhiệt phân hết ở giai đoạn đầu- Phản ứng xảy ra ở phần 2: n FeSO  n Fe42 (SO4 )3 Fe83 Fe / Fe3O42.n 4.(0,2  n FeCO )  0,15.2.2  n FeCO  0,06  n Fe O  0,08333 43 FeCO3Có 0,14 mol CO2 tạo ra từ lượng C ban đầu thế nên số mol O mà X bị lấy là 0,28 molBảo toàn e:1Xét phản ứng ở phần 1, ta có ngay: a  0, 025.2  .(0, 08.4  0, 06  0,28).2  0,1.4  a  0, 452Biết sai sửa sai nhưng nhất quyết không được nhận mình sai, nếu nhận sai chẳng khác nào kẻ nhunhược – Tào Tháo